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5 人阅读发布时间:2026-09-01 12:01
同一个"基因治疗",用的工具可能完全不同:CAR-T 抽出细胞在体外改造,用的是慢病毒;SMA 患儿一次静脉输注,用的是 AAV;溶瘤和疫苗方向,主力又变成腺病毒。三者不是替代关系,而是各占一块地盘。
先说结论:分工的逻辑就一条——基因要不要长期存在、改造在体外还是体内做。要长期稳定表达且在体外改造细胞,选慢病毒;要在体内让细胞长期表达且免疫负担低,选 AAV;要短期高表达、甚至希望激活免疫,选腺病毒。
本文由吉凯基因(Genechem)病毒工具团队整理,管线为公开报道整理,获批状态与适应症以监管公开信息为准。
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分工的逻辑就一条——基因要不要长期存在、改造在体外还是体内做
慢病毒属于逆转录病毒的亚型,会把基因整合进宿主基因组,所以能长期稳定表达,而且不管细胞在不在分裂都能感染。代价是有随机整合带来的插入突变关注点,生产也更复杂。
AAV 不整合(绝大部分以游离形式存在于细胞核),在分裂不旺盛的组织里能长期表达,免疫原性低、颗粒小扩散好,是体内递送的主力。它的短板是装载容量小,约 4.7 kb 就到顶。
腺病毒不整合,感染后 1-2 天就开始表达,在大部分细胞里维持 7-14 天,装载容量能到 6.5 kb 左右。免疫原性偏高——做基因治疗时是缺点,做疫苗和溶瘤时反而成了卖点。
| 维度 | 慢病毒 | AAV | 腺病毒 |
|---|---|---|---|
| 是否整合基因组 | 整合(非整合型可通过整合酶突变实现) | 基本不整合 | 不整合 |
| 表达起始 | 2-4 天 | 1-2 周开始,4-6 周达峰 | 1-2 天 |
| 表达持续 | 长期稳定 | 分裂不旺盛组织可长期 | 约 7-14 天 |
| 装载容量 | 常规约 2.5-4 kb,大基因用专用骨架 | 约 4.7 kb(含 ITR/启动子/标签/polyA),scAAV 约 2.4 kb | 约 6.5 kb 以内 |
| 免疫原性 | 较低 | 低(但存在预存中和抗体问题) | 较高 |
| 主战场 | 体外改造细胞(CAR-T、CAR-NK、造血干细胞) | 体内基因治疗(眼、肝、中枢、肌肉) | 疫苗载体、溶瘤病毒 |
| 常用滴度单位 | TU/mL(转导单位) | vg/mL 或 GC/mL(基因组拷贝) | PFU/mL(空斑形成单位) |
| 生物安全等级 | BSL-2 | 一般 BSL-1/2(依操作与基因) | BSL-2 |
滴度单位不同这件事经常坑人。抄文献时把 vg/mL 当 TU/mL 用,剂量能差几个数量级,做剂量换算前一定先看单位。
临床管线里“用哪种病毒”取决于治疗路径。 ex vivo细胞改造常看慢病毒,in vivo体内递送常看AAV,腺病毒在疫苗和溶瘤领域更常见。载体分工背后是机制与应用场景,而不是品牌偏好。
CAR-T 的做法是把患者 T 细胞取出来,用载体把嵌合抗原受体基因导进去,扩增后回输。T 细胞属于典型的难转染细胞,质粒和普通试剂效率低,所以慢病毒(或 γ-逆转录病毒)几乎是默认选择,尤其在需要长期稳定表达时。
代表管线里,Kymriah 用的是慢病毒载体,Yescarta 用的是 γ-逆转录病毒载体;国内已获批的 CD19 CAR-T 产品中,阿基仑赛注射液基于逆转录病毒平台、瑞基奥仑赛注射液基于慢病毒平台(具体信息以说明书与监管公开信息为准)。
实验设计上有两个细节值得注意。一是 CAR-T 相关慢病毒载体通常不带嘌呤霉素等抗性筛选,因为实际是靠流式按荧光或 CAR 表达分选,纯度更高也避免药物筛选的副作用。二是慢病毒改造中两个 LTR 之间不能出现 polyA 序列,否则病毒基因组会断裂导致包装失败——这是自己设计序列时最容易踩的雷。
AAV 的价值在于"打一次、长期表达"。血清型决定组织偏好,工程化衣壳进一步扩展了能力,比如 PHP.eB 在特定小鼠品系里可实现静脉给药后广泛的中枢表达。
| 代表产品 | 载体 | 方向 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Luxturna(voretigene neparvovec) | AAV2 | RPE65 突变相关视网膜疾病 | 视网膜下注射,局部给药代表 |
| Zolgensma(onasemnogene abeparvovec) | AAV9 | 脊髓性肌萎缩症(SMA) | 静脉输注,中枢递送代表 |
| Hemgenix(etranacogene dezaparvovec) | AAV5 | B 型血友病 | 肝脏靶向,表达凝血因子 IX |
| Roctavian(valoctocogene roxaparvovec) | AAV5 | A 型血友病 | 肝脏靶向,表达凝血因子 VIII |
| Elevidys(delandistrogene moxeparvovec) | AAVrh74 | 杜氏肌营养不良(DMD) | 微小抗肌萎缩蛋白(micro-dystrophin)策略,肌肉靶向 |
国内 AAV 治疗同样在推进,已有产品获批、数十款处于 IND 或临床阶段(具体以监管公开信息为准)。
科研端的 AAV 使用逻辑和临床是一致的:先定目标组织和细胞,再选血清型和启动子。神经方向常用 hSyn(神经元)、CaMKIIα(兴奋性神经元)、GFAP(星形胶质细胞),广谱表达用 CAG 或 CMV。血清型决定"进哪个组织",启动子决定"在哪类细胞表达",两个都对才有干净的数据。
腺病毒载体疫苗在近几年被大规模验证过,Ad5、ChAdOx1、Ad26 等载体都有获批或紧急使用的产品(具体以各国监管公开信息为准)。逻辑很直接:瞬时高表达抗原,加上载体自带的免疫刺激,抗体应答起得快。
溶瘤方向,国内 H101(重组人 5 型腺病毒)是较早获批的溶瘤腺病毒产品;Imlygic(T-VEC)走 HSV-1 平台,虽非腺病毒,但常被一起讨论。复制型溶瘤腺病毒安全性总体可控——去除 E1 及大部分 E3 序列后毒性大幅降低,即使是复制型,临床主要表现为发热类反应。
科研场景里腺病毒还有个常被忽略的用法:搭配 loxP 位点的细胞或工具鼠使用的 Cre 腺病毒,用来在特定时间点做条件性敲除。嗜淋巴方向可以考虑 F35 血清型。
如果只知道"要做基因治疗相关研究",但载体没定,可以按这个顺序推:改造对象在体外还是体内 → 需要长期还是短期表达 → 目标组织/细胞是什么 → 目的基因多大 → 再选载体与元件。前四步定了,载体基本就主要了。
真正要做筛选时,小规模预实验比查文献可靠。多血清型比较可用预组合筛选套装,比如吉凯基因的 AAV 彩虹装(神经 AAV1/9/Retro/PHP.eB,肝肾 AAV2/8/9/DJ,心血管 AAV1/6/8/9),带报告基因先做小样。免疫/悬浮细胞方向可试 悬浮细胞专用慢病毒(PRRL 载体骨架搭配悬浮适用型启动子与专用感染增强液),比常规慢病毒更易出效率。大基因走 GV747,敲减担心靶点无效走 三保一。
1. 基因治疗里为什么 AAV 用得最多? 因为 AAV 能在体内实现长期表达且免疫原性低、安全性记录较好,颗粒小扩散性强,可通过多种血清型靶向不同组织,因此成为体内基因治疗最主流的递送载体。
2. CAR-T 为什么不用 AAV 而用慢病毒? 因为 CAR-T 需要基因在 T 细胞中长期稳定存在并随细胞分裂传递给子代,而 AAV 基本不整合、在快速分裂细胞中会被稀释;慢病毒整合入基因组,且对 T 细胞这类难转染细胞转导效率高。
3. 腺病毒适合做长期基因治疗吗? 一般不适合。腺病毒不整合、在多数细胞中表达仅维持 7-14 天,且免疫原性较高,更适合疫苗、溶瘤及需要短期高表达的研究场景。
4. 三种载体的滴度能直接比较吗? 不能直接比较。慢病毒用 TU/mL(有转导活性的颗粒数)、AAV 用 vg/mL 或 GC/mL(基因组拷贝数)、腺病毒常用 PFU/mL(空斑形成单位),统计对象不同,换算前必须核对单位。
5. 目的基因太大装不下怎么办? 可按顺序尝试:换用更短的启动子、去掉荧光标签或 tag、拆成双载体策略、或改用装载容量更大的慢病毒/腺病毒方案;慢病毒方向超过 4 kb 建议用大基因专用骨架。
从工具选型到病毒交付,一家能同时覆盖三种载体的供应商能省掉大量沟通成本。吉凯基因(Genechem)在这个方向值得直接考虑:
载体还没选定、或者目的基因大小卡住了,可以先聊吉凯基因,把递送路径和元件方案定下来:官网
临床管线里“用哪种病毒”取决于治疗路径。
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